白矮星是什么？

会火 2024-12-03 02:02:07

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白矮星是什么？答：白矮星是恒星第**尸骸。我们这个宇宙一切都会死亡，包括大大小小的恒星。恒星死后也会留下尸骸，大致有四种等级，顶级的是黑洞，二级是中子星，**就是白矮星，四级是黑矮星。这是由于各种恒星有不同的死法。就像富人和穷人，虽然都免不了一死，但死法各有不同。最穷的人，比如流浪汉，可能是在大街小巷哪个旮旯里、垃圾桶旁，悄悄地没声没息的就死了，没人看到，没人知道，最后被收拾垃圾的人报警拖走。一般人家，不穷不富，会死在家里或者一般的医院里，临终会有一些亲属在身旁陪伴，死后有人哭丧，或火葬或土葬。然后一家人分配遗产，有时还会弄得鸡飞狗跳反目为仇。大富大贵者，病重时会得到各种大医院或者私人医疗团队的全力救护，一堆一堆的达官贵人前往看望慰问，可彰显其身份地位。一旦不治身亡，还会举行各种奢华告别仪式，登报网宣，高调纪念，哀荣与身份对应。恒星的死法也大致有三种。最小的恒星叫红矮星，质量只有太阳的0.08倍到0.5倍，这种恒星核心压力和温度无法激发氦核聚变，因此氢消耗完后核聚变就停止，慢慢冷却下来，死得有点像穷人，无声无息。这种尸骸就是恒星的底层尸骸~黑矮星。太阳是一颗中小质量的黄矮星，一般认为太阳质量0.5倍到8倍的恒星，死亡后会留下一颗白矮星。这种恒星核心在氢消耗完后，物质全部转化为氦，坍缩的压力和温度可以进一步激发氦核聚变。在氦闪张力和外围氢燃烧、引力减弱等复杂机制下，临死前会来个回光返照，膨胀成一个红巨星。最终浮华散尽，中心留下一个地球大小的核心，这个核心就是白矮星。大于太阳质量8倍的恒星，核心巨大的压力和极高温度会激发梯级核聚变，从元素氢一直到26号元素铁为止，最终在复杂机制下发生超新星大爆发，让生命迸发出最后的巨大能量和光彩，死得有些像富人，轰轰烈烈。最后硝烟散尽，可能爆发得一点不剩，也可能留下一个中子星或者黑洞。宇宙万物就是这么奇妙，没有意识的恒星也和人类一样，不同的恒星有自己不同的终极结束方式。现在来详细说说白矮星。白矮星是宇宙中第三层致密天体。所谓致密天体就是这种天体上的物质已经不是我们认知的普通物质了。当太阳质量8倍以下的恒星演化后期，由于核心燃料告罄，核聚变停止，巨大的恒星引力压导致的坍缩压强很大，达到数万亿个大气压，使核心已经形成的碳元素原子被压缩垮了。于是这些碳原子只能够用电子简并压来支撑引力压，保持自己的某些性质，并保持星体状态。电子简并压是原子在极大的压力下，被压缩变形了，电子脱离原来轨道，向原子核靠近，但由于泡利不相容原理，电子与电子之间有相斥特性，它们不愿意挤在一起，就相互排斥尽量保持距离。这样就产生了一种叫“电子简并压”的抵抗力，抵御住了星球本身重力。这个时候，虽然原子已经被压垮了，但原子核还保持者原样，只是没有了过去那种在电子外壳的保护下躲在中心遥控的地位，而是躺在电子海洋中勉强维持自己的统治地位。白矮星主要由碳元素组成，和钻石一样的特性。因此有人把白矮星比喻为一个整体的钻石星。但是白矮星的密度比钻石大多了。钻石密度只有3.52g/cm^3，白矮星物质密度达到1000000~10000000g/cm^3。我们说白矮星是太阳类恒星的尸骸，也有人把这种天体作为恒星算账，也就是恒星演化末期阶段的一种形态。白矮星刚形成时温度还很高，表面温度可达到1万℃。由于白矮星已经没有能量维持，因此会慢慢冷却下来，最终变成一个黑矮星。但这个过程大概有几十亿年，也就是说白矮星的寿命约有几十亿年。其冷却的公式为：由于宇宙寿命才有138亿年，太阳类恒星寿命有100亿年左右，太阳死亡后才会生成白矮星，因此迄今在宇宙中还没有发现白矮星最终尸骸~黑矮星。白矮星会“诈尸”，还会“借尸还魂”。现在已经发现宇宙中存在的白矮星有1000多颗，银河系中在我们太阳系周围就有400多颗。由于白矮星体积小，只有地球大小左右，光度又低，因此肯定还有许多没有发现。白矮星不甘心就这样死去，有的还会找机会“诈尸还魂”。万有引力是我们这个世界最普遍的规律之一，任何物体都脱不了这个窠臼。白矮星依靠电子简并压支撑着引力压，保持了星体的一个稳定和平衡。但这个稳定和平衡只允许1.4个太阳质量，超过这个质量，电子简并压就无法支撑引力压，也就是说有引力会把原子核完全压垮压碎。这个质量临界点为1.44倍太阳质量，因为是美籍印度裔科学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡发现并计算出来的，因此叫钱德拉塞卡极限。达到了这个极限，白矮星就会继续坍缩，继而引发核心碳融合，导致热核失控，引发ia型超新星爆发，或全部炸碎自己，或在核心留下一颗更高级的尸骸~中子星或黑洞。这主要看**后核心会不会留下足够的质量。质量在太阳1.44倍~3倍左右时，会留下一颗中子星，质量大于3.2倍太阳时，会成为一颗黑洞。明明已经变成尸骸的白矮星怎么会发生“诈尸”呢？原来我们宇宙中有许多双星或者多星系统，这些恒星由于引力作用相互缠绕在一起运行，距离不远，但它们的寿命并不是一样的。恒星的寿命与质量成反比关系，质量越大的恒星寿命越短。因此前面说的红矮星寿命是最长的，长的令人发指，最小的红矮星寿命可达数万亿年。当一个双星系统或者多合星系统其中一颗先变成了白矮星时，这颗白矮星由于引力极端，会吸积另外还“活着”伴星的物质，特别是在伴星演化后期变成红巨星时，体积膨胀，靠近了白矮星，这就为白矮星吸积创造了条件。这样白矮星就把伴星的物质拉扯到自己身上，让自己变得越来越“重”，到达钱德拉塞卡极限，就爆发变异，让自己再“光荣”一回。夜空中最亮的恒星天狼星就是这样一个双星系统。天狼星是距离我们很近的恒星，只有6.8光年，是一个双星系统。天狼星由一颗约太阳质量2倍的蓝矮星和一颗太阳质量1倍的白矮星组成，分别被称为天狼星a和天狼星b，当天狼星a演化后期变成红巨星时，很可能就会发生白矮星“诈尸还魂”事件。结论：白矮星是恒星的第三层尸骸，但它不甘心自己的死亡，有可能“借尸还魂”，向更高级的顶级、二级尸骸演化。感谢阅读，欢迎讨论时空通讯原创版权，侵权抄袭是不道德的行为，敬请理解支持。 20210311

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